《现代电气与PLC应用技术》课件项目1的任务2任务2 如何实现对电动机的多地控制

项目1基本电气控制线路任务2如何实现对电动机的多地控制学习任务1．掌握空气开关、控制按钮等低压电器的结构和工作原理。2．能绘制主电路和控制电路图。3．熟悉电动机单向旋转的两地控制线路的工作原理。4.能依据电气控制原理图完成接线。相关知识1．自动空气开关

1）自动空气开关的结构。

自动空气开关又称低压断路器，其结构主要由触头系统、灭弧系统、各种起不同保护作用的脱扣器和操作机构等部分组成。如图1-20所示，为DZ型断路器的外形与符号。图1-20DZ型断路器的外形与符号

（1）触头系统。

触头系统是低压断路器的执行元件，用来接通和分断电路，一般由动触头、静触头和连接导线等组成。

常见的主触头有单断口指式触头、双断口桥式触头、插入式触头等几种形式。主触头的动、静触头接触处焊有银基合金镶块，其接触性能好，接触电阻小，可以长时间通过较大的电流。

（2）灭弧系统。

灭弧装置一般采用栅片式灭弧罩，罩内有相互绝缘的镀铜钢片组成灭弧栅片，用于在切断短路电流时，将电弧分成多段，使长弧分割成多段断弧，加速电弧熄灭，提高断流能力。相关知识

（3）脱扣器。

①过电流脱扣器（电磁脱扣器）过电流脱扣器上的线圈串联在主电路,主要起过流时断开主触点。

②失压脱扣器。

当电路电压正常时，失压脱扣器的衔铁被吸合，衔铁与杠杆脱离，断路器主触头能够脱离；当电路电压下降或失去时，失压脱扣器的吸力减小或消失，断开主触头，实现自动跳闸。它常用于电动机的失压保护。

③热脱扣器。

热脱扣器的热元件串联在主电路，当电路过载时，切断电路，使用电设各不致因过载而烧毁。跳闸后须等1～3min待双金属片冷却复位后才能再合闸。

④分励脱扣器。

分励脱扣器由分励电磁铁和一套机械机构组成，当需要断开电路时，按下跳闸按钮，分励电磁铁线圈通入电流，产生电磁吸力吸合衔铁，使开关跳闸。分励脱扣器只用于远距离跳闸，对电路不起保护作用。相关知识2）低压断路器的工作原理低压断路器的工作原理图如图1-21所示。相关知识图1-21低压断路器的工作原理图

3）低压断路器的用途

低压断路器是低压配电网中主要的开关电器之一，常用于低压配电开关柜中，作配电线路、电动机、照明电路等的电源开关，它不仅可以接通和分断正常的负载电流，而且对线路或电气设备在发生短路、过载、欠压和漏电等故障时，能及时切断线路，起到保护作用，低压断路器具有操作安全、分断能力较高、兼有短路、过载、欠压和漏电等保护，且故障排除一般不需要更换部件，因而被广泛应用。

相关知识4）低压断路器的分类及常用型号

低压断路的分类方法较多，按结构形式分为为框架式DW系列和小型模数式；

按极数分为单极、两极、三极和四极；

按操作方式分为电动操作、储能操作和手动操作三类；

按灭弧介质分为真空式和空气式等；

按安装方式分为插入式、固定式和抽屉式三类。

低压断路常用型号有国产的框架式DW系列，如DW10、DW15、DW15HH、DW16、DW17等；国产的塑壳式DZ系列，如DZ20、DZ5、DZ10、DZ12、DZ15、DZ47等，以及企业自己命名的CM1系列、CB11系列和TM30系列等。引进国外的产品有德国西门子的3VU1340、3VU1640、3WE、3VE系列；德国AEG公司的ME系列；日本寺崎电气公司的AH系列、T系列；美国西屋公司的H系列以及ABB公司等。相关知识

5）低压断路器的主要技术参数

（1）

额定电压。额定电压是指低压断路器在规定条件下长期运行所能承受的工作电压，一般指线电压。可分为额定工作电压、额定绝缘电压和额定脉冲电压三种。

①断路器的额定工作电压。

我国常用的额定电压等级有：交流220V、380V、660V、1140V；直流110V、240V、440V、750V、850V、1000V、1500V等。

②额定绝缘电压。往往高于额定工作电压，是设计断路器的电压值。一般情况下，额定绝缘电压就是断路器的最大额定工作电压。

③额定脉冲电压。断路器工作时，要承受系统中所发生的过电压，因此断路器的额定电压参数中给定了额定脉冲耐压值，其数值应大于或等于系统中出现的最大过电压峰值。额定绝缘电压和额定脉冲电压共同决定了断路器的绝缘水平。相关知识（2）额定电流。断路器的额定电流是指断路器在规定条件下长期工作时的允许持续电流。额定电流等级一般有6A、10A、16A、20A、32A、40A、63A、100A等。（3）

通断能力。通断能力指在一定的试验条件下，自动开关能够接通和分断的预期电流值。常以最大通断电流表示其极限通断能力。（4）

分断时间。分断时间是指从电路出现短路的瞬间开始到触点分离、电弧熄灭、电路完全分断所需的全部时间。一般直流快速断路器的动作时间20~30ms，交流限流断路器的动作时间应小于5ms。相关知识

2.组合开关

1）组合开关的结构。组合开关又称转换开关，是一种多挡位、多触头、能够控制多个回路的主令电器，如图1-22所示，它主要由手柄、转轴、弹簧、凸轮、绝缘垫板、动触片、静触片、接线柱和绝缘杆等组成。其中手柄、转轴、弹簧、凸轮、绝缘垫板和绝缘杆等构成转换开关的操作机构和定位机构，动触片、静触片和绝缘钢纸板等构成触点系统，若干个触点系统串套在绝缘杆上由操作机构统一操作。

动触片由两片磷铜片（或硬紫铜片）和具有良好灭弧性能的绝缘钢纸板铆合而成，其结构有900、1800两种，和绝缘垫板一起套在绝缘杆上。组合开关的手柄能沿正反两个方向转动90º，并带动三个动触点分别与三个静触点接通或断开。相关知识

组合开关有单极、双极和多极之分。它是由单个或多个单极旋转开关叠装在同一根方形转轴上组成的。在开关的上部装有定位机构，它能使触片处在一定的位置上。定位角分300、450、600、900等几种。相关知识

2)组合开关的图形符号、文字符号及常用型号。组合开关的图形符号和文字符号如图1-22（b）所示。组合开关常用型号有HZ5、HZ10系列，图1-22（a）、（c）为HZ10系列组合开关的外形与结构图。HZ5系列额定电流有10A、20A、40A和60A四种。HZ10系列额定电流有10A、25A、60A和100A四种，适用于交流380V以下、直流220V以下的电器设备中。3)组合开关的用途。组合开关结构紧凑，安装面积小，操作方便，广泛用于机床电路和成套设备中，主要用作电源的引入开关，用来接通和分断小电流电路，如电流表、电压表的换相测量等，也可以用于控制小容量电动机，如5kW以下小功率电动机的启动、换向和调速。相关知识

4）组合开关的选用原则。应根据用电设备的电压等级、所需触点数及电动机的功率选用组合开关。（1）用于照明或电热电路时，组合开关的额定电流应等于或大于被控制电路中各负载电流的总和。（2）用于电动机电路时，组合开关的额定电流应取电动机额定电流的1.5～2.5倍。（3）

组合开关的通断能力较低，不能用来分断故障电流。当用于控制异步电动机的正反转时，必须在电动机停转后才能反向启动，且每小时的接通次数不能超过15～20次。（4）

组合开关本身不带过载和短路保护，如果需要这类保护，就必须增加其他保护电器。相关知识

5）安装注意事项。(1)HZ10系列组合开关应安装在控制箱或壳体内，其操作手柄最好安装在控制箱的前面或侧面。开关为断开状态时手柄应在水平位置。(2)若需在箱内操作，最好将组合开关安装在箱内上方，若附近有其他电器，则需采取隔离措施或者绝缘措施。相关知识用继电器-接触器实现对单台三相异步电动机单向异地（两地）带点动控制

1．控制要求

在甲、乙两地，分别按电动机的启动按钮，电动机保持连续旋转；按甲、乙两地任意停止按钮，电动机停止转动；按甲、乙两地的点动按钮，电动机都能实现点动控制。电路设有短路、过载、欠压和失压保护。2．训练要达到的目的

（1）熟悉三相异步电动机单向多点控制电路的原理。

（2）掌握空气开关、控制按钮、接触器、热继电器等低压电器的应用。

（3）掌握异地电气控制线路的接线方法。

（4）掌握单向多点控制线路的检查方法。

4．实训设备

空气开关、熔断器、接触器、热继电器、控制按钮、接线端子和小功率三相异步电动机。

四、任务实施

5．设计步骤

（1）电路设计与原理分析。图1-23为三相异步电动机单向异地（两地）带点动控制电路的原理图，图中SB1、SB3、SB5为甲地的停止、单向旋转、点动控制按钮；SB2、SB4、SB6为乙地的停止、单向旋转、点动控制按钮。四、任务实施

用继电器-接触器实现三相异步电动机顺序控制

在装有多台电动机的设备上，由于每台电动机所起的作用不同，因此，启动过程有先后顺序的要求。当需要某台电动机启动几秒钟后，另一台方可启动。这样才能保证生产过程的安全，这种控制方式就是电动机的顺序控制。1.控制系统中有两台电动机，要求电动机M1启动后，电动机M2才能启动。停止时，两台电动机同时停止。

图1-24是通过主电路来实现上述顺序控制电路的原理图。其控制特点是：电动机M2的主电路接在KM1接触器主触点的下面